Интеллект человека – подарок многотысячелетней эволюции вида Homo sapiens и 15 − 30 лет личного желания, образования, воспитания, воли и труда. После возраста 30 − 40 лет происходит инволюция интеллекта с большими межиндивидуальными различиями скорости и глубины развития процесса в зависимости от наследственности, мировоззрения, образования, самодисциплины, особенностей труда и быта. Значительная инволюция интеллекта снижает качество жизни индивида и становится тяжелой нагрузкой для семьи, общества и государства. В статье обсуждаются некоторые приемы сохранения интеллекта в старости. The human intellect is a gift of many thousands of years of evolution of the species Homo sapiens and 15−30 years of personal desire, education, upbringing, will power, and labor. After the age of 30−40 years, involution of intelligence begins with great interindividual differences in the speed and depth of the developing process depending on heredity, worldview, education, self-discipline, and features of work and life. A significant involution of the intellect reduces the quality of life of an individual and becomes a heavy burden for the family, society and state. The article describes some methods for maintaining intelligence in old age.
Мозг – мышление управляет активностью мышц, всеми видами движений тела. Постоянный и достаточный объем двигательной и когнитивной (связанной и несвязанной с движением) активности – обязательное условие сохранения физического (двигательного) и когнитивного здоровья. Таким образом, для того, чтобы человек успешно двигался и разумно мыслил следует на протяжении всей жизни сочетать оба вида активности на высоком, но не разрушительном уровне , c обязательным учетом возрастных изменений когниции и моторики. Чем гармоничнее будет сочетание – тем успешнее по качеству и продолжительности жизни будет организм. The brain, i.e., thinking, controls the muscle activity and all kinds of body movements. Constant and sufficient motor and cognitive (movement-related and -unrelated) activity is a prerequisite for maintaining physical (motor) and cognitive health. Thus, for a person, in order to move successfully and think rationally, both types of activity should be combined throughout life at a high, but not destructive level, with an obligatory consideration of age-related changes in cognition and motor skills. The more harmonious the combination is, the more successful the body will be in terms of the quality of life and life expectancy.
Человека создал труд. Он осуществляется определением мозгом ментально задачи, а затем её материальным, физическим выполнением преимущественно руками, кистями рук. Мысль материальна, она создается в результате физико-химических процессов в клетках мозга. Её материализация на бытовом уровне чаще всего выражается перевоплощением молекулярных процессов в клетках мозга в движения кистей рук. Поэтому динамические характеристики кистей рук – важный показатель когнитивного и двигательного здоровья человека. Labor created man. Labor is produced by determining a task mentally by the brain followed by accomplishing the task physically, mostly with the hands and wrists. The thought is material; it is created by physico-chemical processes in brain cells. At the everyday level, materialization of thoughts most often occurs by the transformation of molecular processes in the brain into movements of the hands. Therefore, dynamic characteristics of the hands are an important indicator of the cognitive and motor human health.
Нарушения двигательных функций можно восстановить двигательной активностью. Способность к движению поддерживается движением. При сокращении или утрате последнего, сокращается или утрачивается первое. Развивается ситуация «порочного круга». Поэтому жизненно важна ранняя и эффективная реабилитация ослабленной или утраченной моторной способности. В лекции представлены некоторые свидетельства того, что трудновыполнимому в такой ситуации разрыву «порочного круга» можно способствовать воображаемым движением – двигательными образами активировать механизмы физической двигательной моторики. Violations of motor functions can be restored by motor activity. The ability to move is maintained by movement. With the reduction or loss of the latter, the former is reduced or lost. A vicious circle is developing. Therefore, early, and effective rehabilitation of impaired or lost motor ability is vital. The lecture provides some evidence that the imaginary movement can help break the vicious circle, which is difficult to achieve in such a situation, motor images activate the mechanisms of physical motor motility.
Мозг осуществляет постоянное и чаще достаточно успешное приспособление организма к меняющимся условиям среды. Важнейшим структурно-функциональным проявлением этой приспособительной реакции мозга является адекватное ситуации изменение числа, внешней формы, внутреннего строения, скорости структурных перестроек, химического состава воспринимающих сигнал элементов синапсов -- дендритных шипиков. При болезни Альцгеймера патология шипиков обнаруживается раньше клинических проявлений. Первым ученым, понявшим роль шипиков был Рамон Кахаль. The brain performs constant and often quite successful adaptation to changing environmental conditions. The most important structural and functional manifestation of this adaptive reaction of the brain is an adequate change in the number, external shape, internal structure, speed of structural rearrangements, and the chemical composition of dendritic spines, the elements of synapses that perceive the signal. In Alzheimer’s disease, the pathology of spines is detected earlier than the clinical manifestations. The first scientist who understood the role of the dendritic spines was Ramon Cajal.
Инсульт - острое нарушение циркуляции крови в мозге, чаще в форме ишемии. Для людей, достигших возраста 40 лет, инсульт становится наиболее частой причиной инвалидности. Она возникает как следствие повреждения и гибели нервных центров и их связей с мышцами. Мучительное и опасное следствие инсульта - нарушение постурального баланса и другой двигательной активности. Поэтому главным способом постинсультной реабилитации стали физические нагрузки. Такие «простые», однако жизненно-важные, без осознанных усилий выполняемые здоровым человеком действия, как стояние без ежесекундного риска упасть, ходьба по горизонтали и по лестнице реализуются для перенесшего инсульт только как награда за волю, терпение и, часто, за огромный труд. Возможно, не столь заметным, но всё же высоко значимым является восстанавливающее действие физических нагрузок на когнитивные способности пациента и самооценку качества жизни. Stroke is an acute violation of cerebral circulation, often in the form of ischemia. For people over the age of 40, stroke is the most common cause of disability, which results from damage and death of nerve centers and their connections with muscles. A painful and dangerous consequence of stroke is violation of postural balance and other motor activities. Thus, physical activity has become the main method of post-stroke rehabilitation. “Simple” but vital actions performed by a healthy person without conscious efforts, such as standing without a risk of falling any second, walking on a horizontal surface and upstairs, can become feasible for a stroke survivor only as a reward for the person’s willpower, patience, and often for enormous work. Perhaps not as noticeable, but still highly significant, is the restorative effect of physical activity on the patient’s cognitive abilities and self-assessment of the quality of life.
Инсульт часто осложняется нарушением постурального баланса. Дефект баланса нарушает в большей или меньшей степени созданную эволюцией вида Homo sapiens жизненно важную функцию ходьбы, снижает качество жизни и опасен вероятностью падений и травматических повреждений. Поэтому одной из ближайших задач реабилитации является восстановление постурального баланса - вторичное, после детства, обучение ходьбе. В лекции указываются некоторые современные приемы ускорения такой реабилитации: ходьба с максимальной, но не чрезмерной для индивидуума нагрузкой, по мягким и различным для правой и левой ноги поверхностям, синхронное выполнение двигательных и когнитивных нагрузок, функциональная электростимуляция, стабилометрический постуральный тренинг и контроль процесса в роботизированных механотренажерах, использование биологической обратной связи (БОС) для корректировки процесса реабилитации. Stroke is often complicated by postural imbalance. A balance defect disrupts, to a greater or lesser extent, the vital function of walking created by the evolution of Homo sapiens, impairs the quality of life, and brings a risk of falls and traumatic injuries. Therefore, one of the immediate objectives of rehabilitation is restoration of postural balance, i.e., repeated, post-childhood, learning to walk. The lecture shows some modern techniques for facilitating such rehabilitation: walking with a maximum, but not excessive load for the individual, on soft and different surfaces for the right and left legs, synchronous performance of motor and cognitive exercises, functional electrical stimulation, stabilometric postural training and control of the process in robotic mechanical simulators, and the use of biofeedback to adjust the rehabilitation process.
Пробиота (микрофлора кишечника) - важный фактор возникновения, развития, лечения, реабилитации, формирования близких и отдаленных последствий инсульта. Поэтому можно и нужно использовать эти знания для профилактики и лечения этой распространенной и тяжелой, часто смертельной болезни. Важной медицинской характеристикой пробиоты является способность создавать короткоцепочечные жирные кислоты (short-chain fatty acids -SCFA) - энергетический субстрат для мозга и мышц, а также для «второго мозга» - колоноцитов. Для них они не только энергетический субстрат, но и стимулятор пролиферации. Флора, потребляющая SCFA препятствует колонизации кишечника патогенами, например, шигеллами и сальмонеллами, блокирует их адгезию к эпителию, стимулирует рост некоторых полезных анаэробных бактерий. Главный фактор пользы вегетарианской и веганской диеты - благоприятная пробиота. Probiotics (intestinal microflora) are an important factor in the occurrence, development, treatment, rehabilitation, and formation of immediate and long-term consequences of stroke. Therefore, this knowledge can and should be used to prevent and treat this common and severe, often fatal, disease. An important medical characteristic of probiotics is the ability to create short-chain fatty acids (SCFAs), an energy substrate for the brain and muscles, as well as for the “second brain”, colonocytes. For them, SCFAs are not only an energy substrate, but also a proliferation inducer. The SCFA-consuming flora prevents colonization of the intestine by pathogens, such as shigella and salmonella, blocks the pathogen adhesion to the epithelium, and stimulates the growth of some beneficial anaerobic bacteria. A major benefit of vegetarian and vegan diets is favorable probiotics
Увеличение средней продолжительности жизни - старение населения Земли - и уменьшение физических нагрузок в труде и быту изменило нозологический профиль человечества. Увеличилось распространение опухолей, сердечно-сосудистых, нейро-дегенеративных болезней, стрессовых состояний и других нарушений регуляции. Совокупная неврологическая патология стала самой распространенной причиной инвалидности и одной из частых причин смерти. Эту неблагоприятную тенденцию удается в значительной степени преодолеть своеобразной гимнастикой для мозга, усложнением его работы, необходимостью одновременно выполнять две задачи. Обе задачи могут быть двигательные или когнитивные, или одна двигательная, другая - когнитивная. Синхронное выполнение двух задач совершенствует функцию мозга, улучшает состояние человека в старости и при многих болезнях. The increased life expectancy, the aging of the Earth’s population, and the reduced physical activity in work and everyday life have changed the nosological profile of mankind. The prevalence of tumors, cardiovascular, neurodegenerative diseases, stress conditions, and other dysregulations has increased. Cumulative neurological pathology has become the most common cause of disability and one of the most common causes of death. This unfavorable trend can be largely overcome by a kind of exercise for the brain that complicates its work by the requirement to perform two tasks simultaneously. Both tasks can be either motor or cognitive, or one task can be motor and the other cognitive. The synchronous performance of two tasks improves the brain function in old age and in many diseases.
Silver nanoparticles (AgNP) are known to penetrate the brain and cause pathological changes in central nervous system (CNS) functions. Still, it remains unclear whether AgNP solutions as antimicrobial agents are safe for humans. The attempt was undertaken to assess the risk of commercial silver nanoparticles for CNS, using a rat as a model and creating conditions as close as possible to human intake of aqueous AgNP solutions. The silver nanoparticle solutions prepared with natural stabilizer were used, a low dosage (51 μg/kg), intake with drinking water, and long-time exposure. We determined the effect of the AgNP solution on some indices of animal behavior—motor activity, anxiety, and short-term habituation (non-associative learning)—1 and 2 months after the start of the consumption and three months after the AgNP withdrawal. After the 2-month course, rats showed (1) an increase in motor activity and a decrease in anxiety-phobic levels under a stressful environment of a classic open field test, (2) a lack of short-term habituation in the acoustic startle, and (3) presence of the nanoparticles in the hippocampus, frontal cortex, and striatum as detected by transmission electron microscopy. These signs disappeared three months after the AgNP withdrawal. The results suggest that under experimental conditions close to actual human consumption, silver nanoparticles do not have a long-term adverse effect on the CNS functions.
Сегодня биология клеток жировой ткани - адипоцитов - «передний край» метаболомики с глобальной социальной значимостью. Нарушение жирового обмена - самая распространенная патология современного человечества. Уже много лет преимущественным проявлением данного нарушения является избыточное содержание жира в теле, неудобное, затрудняющее движения и осложняющееся многими болезнями. С течением лет эта губительная тенденция нарастает. Жир - приспособление эволюции для обеспечения энергией физической и интеллектуальной работы, абсолютно необходимое для такой работы, сделался главным патогенным фактором наиболее распространенных незаразных болезней. В статье рассматриваются некоторые механизмы этого явления и возможные способы противодействия ему. Можно надеяться, что обнаруженная медицинскими исследованиями последних лет высокая пластичность жировой ткани (как оказалось, управляемая) будет способствовать успеху этого направления (решения проблемы ожирения). Today, biology of adipose tissue cells, adipocytes, is the “forward line” of metabolomics and has a global social significance. Disordered fat metabolism is the most common pathology of modern mankind. For many years the predominant manifestation of this disorder has been excessive content of fat in the body, which is uncomfortable, movement-hampering, and complicated by many diseases. Over the years, this destructive trend has been growing. Fat is a critically important, evolutionarily adaptive source of energy for physical and intellectual activities. However, it become a major pathogenic factor of most common noninfectious diseases. The article discusses some mechanisms of this phenomenon and possible countermeasures. Hopefully, the high plasticity of adipose tissue (that has been found controllable) discovered by recent studies will contribute to success of this endeavor.
Интервальное голодание (intermittent fasting) - метод профилактики и лечения людей с самой распространенной сегодня патологией: избыточной массой тела и ожирением. Особую актуальность проблеме создает тот факт, что некрасивое и осложняющее жизнь ожирение - маркер расстройства метаболизма, предрасполагающего к развитию многих неинфекционных пандемий современного человечества. Интервальное голодание осуществляется ежесуточным полным отказом от еды на срок не менее 12 часов, - соотношение периодов голодания и приема пищи 12 ч : 12 ч. Увеличение периода голодания, например, 18 ч : 6 ч повышает профилактическую и лечебную эффективность интервального голодания. Intermittent fasting is a method for prevention and treatment of the currently most common pathology, overweight and obesity. Of particular relevance is the fact that ugly and life-complicating obesity is a marker of metabolic disorders that predispose people to many noninfectious pandemics. The interval fasting is performed by daily complete refraining from food for at least 12 hours with a 12h:12h ratio of fasting and food consumption periods. Increasing the fasting period, for example to 18h:6h, enhances the preventive and therapeutic efficacy of intermittent fasting.
Бутановая кислота - одна из короткоцепочечных жирных кислот (КЖК). Присутствует в молочных продуктах и сливочном масле, поэтому имеет второе название - масляная (бутират). Как и другие КЖК, образуется в толстом кишечнике человека местной анаэробной флорой из грубой растительной пищи - пищевых волокон. Собственные пищеварительные механизмы человека не способны создавать КЖК. Эти кислоты - главный источник энергии для микрофлоры толстого кишечника и обеспечивают около 15% общих энергозатрат тела. Бутират проникает во многие среды организма, служит сигнальной молекулой множества физиологических и патологических процессов. Достаточная продукция бутирата толстым кишечником - свидетельство нормального состояния кишечной микробиоты, существенно влияющей и даже определяющей развитие (или не развитие) многих болезней, в том числе нейроиммунных: болезней Альцгеймера и Паркинсона, шизофрении, множественного склероза, аутизма и расстройств аутистического спектра. В арсенале современной медицины опосредованные микробиомом влияния могут быть наиболее выполнимыми и действенными способами профилактики и лечения. Butyric acid, also known as butyrate, is one of the short-chain fatty acids (SCFA). It is present in dairy products and, especially, in butter. Like other SCFA, butyrate is formed in the human large intestine from coarse, vegetable fiber by the local anaerobic flora. The digestive mechanisms are not capable of creating SCFA. These acids are the main source of energy for the microflora in the large intestine, and they also provide about 15% of the total energy consumed by the body. Butyrate penetrates many body environments, and it serves as a signaling molecule for many physiological and pathological processes. Normal production of butyrate by the large intestine is evidence of the normal state of the intestinal microbiota, which significantly affects and even determines the development, or not the development, of many diseases. Among these are neuroimmune diseases, including Alzheimer’s and Parkinson’s diseases, schizophrenia, multiple sclerosis, autism and autism spectrum disorders. In the arsenal of modern medicine, microbiome-mediated influences may be among the most feasible and effective preventive and therapeutic means.
Ресвератрол - полифенол, присутствующий во многих ягодах, фруктах, орехах - объект многих тысяч публикаций, в большинстве которых описываются его положительные влияния на различные аспекты здоровья, и даже на продолжительность жизни. В лекции обсуждаются данные о возможности и механизмах профилактического и лечебного действия содержащегося в пище ресвератрола при двух пандемиях: синдроме раздражённого кишечника и ожирении. В публикациях указывается, что около 90% поглощённого с пищей ресвератрола в неизменённом виде достигает толстого кишечника. Здесь ресвератрол включается в метаболизм микробиоты. Бактериологический анализ результатов его действия обнаруживает существенные изменения в количественном соотношении нескольких видов бактерий. Этими изменениями сегодня объясняют многочисленные благоприятные для здоровья результаты приема ресвератрола: стимулируется синтез глюкагоноподобного пептида-1; стимулируется секреция инсулина, снижается концентрация глюкозы в крови; нормализуется липидный обмен; подавляется воспаление; увеличивается синтез короткоцепочечных жирных кислот (бутирата); ускоряется превращение белого жира в бурый. Описаны антиобесогенный, антидиабетический, антиоксидантный, антивоспалительный, антивозрастной, антиатерогенный, антигипертензивный, кардиопротективный, антираковый эффекты ресвератрола. Исследования действия ресвератрола демонстрируют мощное и разностороннее влияние кишечной микробиоты на качество и продолжительность жизни. Resveratrol is a polyphenol found in many berries, fruits, and nuts. It has been addressed in many thousands of publications, most of which describe its positive effects on various aspects of health and even on life expectancy. This review discusses possibilities and mechanisms of preventive and therapeutic actions of dietary resveratrol in two pandemics, irritable bowel syndrome and obesity. It has been reported that about 90% of resveratrol consumed with food reaches the large intestine unchanged and includes into metabolism of the gut microbiota. Bacteriological analysis of the resveratrol effect reveals significant changes in quantitative ratios of several types of bacteria. These changes are currently considered to account for numerous health benefits of resveratrol supplementation, such as stimulation of glucagon-like peptide-1 synthesis and insulin production; decrease in blood glucose; improvement of lipid metabolism; suppression of inflammation; increased synthesis of short-chain fatty acids (butyrate); and accelerated conversion of white fat into brown fat. Also, antiobesity, antidiabetic, antioxidant, anti-inflammatory, anti-aging, anti-atherogenic, antihypertensive, cardioprotective, and anticancer effects of resveratrol are described. Research into the effects of resveratrol demonstrates powerful and versatile effects of gut microbiota on quality of life and longevity.
Гомеостаз - способность организма сохранять достаточное для жизни постоянство структуры и функции. Противоречие заключается в том, что суть жизни - это неизбежное изменение структуры и функции. Наиболее распространенный нарушитель гомеостаза - оксидативный стресс. В нейтрализации его действия участвует множество генов, включаемых транскрипционными факторами Nrf2, NFκB, TFAM, и PGC1α. Адаптивный ответ развивается не только на оксидативный стресс, но и на тепловой шок, гликемический стресс, холодовой шок, осмотический стресс, переутомление, голодание, механический стресс, антигенное воздействие, эмоциональный и психологический стресс. При стрессе в клетках накапливаются продукты неполного протеолиза - агрегаты. Гомеостатический ответ выражается увеличением содержания шаперонов, способствующих правильному свертыванию белков и протеасом, разрушающих агрегаты. Однако способность адекватно отвечать на стрессы снижается с возрастом, сужается диапазон модулирования адаптивного гомеостаза. Нарастает вероятность выхода за пределы сузившегося диапазона и гибели клетки. Homeostasis is the ability of the body to maintain sufficient for life permanence of structure and function. A contradiction is that the essence of life is inevitable changes in the structure and function. The most common homeostasis violator is oxidative stress. Numerous genes triggered by Nrf2, NFκB, TFAM, and PGC1α transcription factors are involved in neutralizing the action of oxidative stress. The adaptive response is induced not only by oxidative stress but also by heat shock, glycemic stress, cold shock, osmotic stress, exhastion, starvation, mechanical stress, antigenic impact, and emotional or psychological stress. In stress, cells accumulate products of incomplete proteolysis, aggregates. The homeostatic response is evident as increased content of chaperones that contribute to the proper folding of proteins, and proteasomes that destroy the aggregates. However, the capability for an adequate response to stress declines with age, and the range of adaptive homeostasis modulation narrows. The probability of going beyond this narrowed range and of cell death is increasing.
Пластичность мозга - способность изменяться под действием внутренних и внешних факторов и, в качестве следствия, изменять тело. Мозг - посредник, между организмом (телом) и средой. Среда и условия жизни постоянно изменяются. Через мозг осуществляются приспособления к этим изменениям организма, направленные на сохранение жизни в изменившихся условиях. Диапазон пластических возможностей мозга иллюстрируется способностью осязания заменить зрение, или способностью когнитивных и физических нагрузок, диеты, сна существенно замедлить возрастную деградацию физического и умственного здоровья. Пластичность мозга - главное условие здоровья и долголетия. Другого «эликсира молодости» сегодня нет и, по-видимому, никогда не будет. Способ поддержания пластичности мозга - его занятость. Путь к деградации мозга - интеллектуальный и физический покой. Plasticity of the brain is an ability to change under the influence of internal and external factors and, as a consequence, to change the body. The brain is a mediator between the organism (body) and the environment. The environment, living conditions, is continuously changing. Adaptation to these changes in the body aimed at preserving life in the changed conditions occurs via the brain. The range of plastic capabilities of the brain is illustrated by the ability of touch to replace vision or the ability of cognitive and physical exercise, diet, and sleep to slow down significantly the age-related decline of physical and mental health. Plasticity of the brain is the main condition for health and longevity. There is no other “elixir of youth” today and, apparently, will never be. A way to maintain brain plasticity is to keep it busy. The path to brain degradation is mental and physical quiescence.
Медицинское противодействие возрастной деградации мозга может быть не только профилактическим, т.е. замедлением его, но и регенеративным - восстановлением утраченного. Для успеха регенеративной медицины необходимо знание природных механизмов регенерации и действие в соответствии с ними. В нейрогенных зонах представляется разумным стимулировать нейрогенез и восстанавливать утраченные связи путем включения в сети новых нейронов. Относительно некоторых областей мозга (кора, мозжечок, спиной мозг), где постнатальный нейрогенез в эволюции не сложился, есть свидетельства развертывания в сохранившихся нейронах процессов внутриклеточной регенерации, в частности увеличения числа ядер и, соответственно, генов, обеспечивающих связи нейронов. Такую регенерацию наблюдали при экспериментальном инсульте и адаптации к гипоксии. Medical counteraction to age-related brain degradation can be not only preventive, i.e., slowing, but also regenerative, aimed at recovery of the loss. Successful regenerative treatment implies insight into natural mechanisms of regeneration with ensuing actions. In neurogenic zones, it seems reasonable to stimulate neurogenesis and restore lost connections by including new neurons in the network. For some brain areas (cortex, cerebellum, spinal cord), where postnatal neurogenesis has not evolved during the evolution, there is evidence for development of intracellular regeneration processes in survived neurons, in particular, an increase in the number of nuclei and, respectively, the genes providing neuronal connections. Such regeneration was observed in experimental stroke and adaptation to hypoxia.
It was investigated the influence of antiortostatic hipokinesia (ANOC) with different combinations with photothrombosis of prefrontal cortex of rat brain by quantitative measures of passive avoidance reflex and reparative processes on the creation of dikaryons in cortex. Recieved data let to suppose, that ANOC increase ischemic damages and decrease quantity of dikaryons in cortex.